Ο Γαλιλαίος θεώρησε αρχικά ότι τα αντικείμενα πέφτουν προς τη γη με ρυθμό ανεξάρτητο από τη μάζα τους. Δηλαδή, όλα τα αντικείμενα επιταχύνονται με τον ίδιο ρυθμό κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης. Οι φυσικοί αργότερα διαπίστωσαν ότι τα αντικείμενα επιταχύνονται στα 9,81 μέτρα ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο, m / s ^ 2 ή 32 πόδια ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο, ft / s ^ 2. Οι φυσικοί αναφέρονται τώρα σε αυτές τις σταθερές ως επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, g. Οι φυσικοί επίσης καθιέρωσαν εξισώσεις για να περιγράψουν τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας ή της ταχύτητας ενός αντικειμένου, v, της απόστασης που ταξιδεύει, d και του χρόνου, t, που ξοδεύει σε ελεύθερη πτώση. Συγκεκριμένα, v = g * t και d = 0,5 * g * t ^ 2.
Μετρήστε ή καθορίστε με άλλο τρόπο τον χρόνο, t, το αντικείμενο ξοδεύει σε ελεύθερη πτώση. Εάν αντιμετωπίζετε κάποιο πρόβλημα από ένα βιβλίο, αυτές οι πληροφορίες θα πρέπει να αναφέρονται συγκεκριμένα. Διαφορετικά, μετρήστε το χρόνο που απαιτείται για να πέσει ένα αντικείμενο στο έδαφος χρησιμοποιώντας ένα χρονόμετρο. Για σκοπούς επίδειξης, σκεφτείτε έναν βράχο που πέφτει από μια γέφυρα που χτυπά το έδαφος 2,35 δευτερόλεπτα μετά την απελευθέρωσή του.
Υπολογίστε την ταχύτητα του αντικειμένου τη στιγμή της κρούσης σύμφωνα με v = g * t. Για το παράδειγμα που δίνεται στο Βήμα 1, v = 9,81 m / s ^ 2 * 2,35 s = 23,1 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, m / s, μετά από στρογγυλοποίηση. Ή, σε αγγλικές μονάδες, v = 32 ft / s ^ 2 * 2,35 s = 75,2 πόδια ανά δευτερόλεπτο, ft / s.
Υπολογίστε την απόσταση που έπεσε το αντικείμενο σύμφωνα με d = 0,5 * g * t ^ 2. Σύμφωνα με την επιστημονική σειρά λειτουργιών, πρέπει πρώτα να υπολογίσετε τον εκθέτη ή τον όρο t ^ 2. Για το παράδειγμα από το Βήμα 1, t ^ 2 = 2,35 ^ 2 = 5,52 s ^ 2. Επομένως, d = 0,5 * 9,81 m / s ^ 2 * 5,52 s ^ 2 = 27,1 μέτρα ή 88,3 πόδια.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Χρονόμετρο
- Αριθμομηχανή
Συμβουλές
Όταν μετράτε πραγματικά το χρόνο που ένα αντικείμενο βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση, επαναλάβετε τη μέτρηση τουλάχιστον τρεις φορές και μετρήστε τα αποτελέσματα για να ελαχιστοποιήσετε το πειραματικό σφάλμα.